重力選煤復習考試試題及答案一、重力選煤基礎概念與原理1.【單選】下列哪一密度級物料在跳汰分選過程中最容易被“錯配”到輕產(chǎn)物中？A.1.30g/cm3B.1.50g/cm3C.1.70g/cm3D.1.90g/cm3答案：C解析：1.70g/cm3處于跳汰床層分選密度附近，顆粒受力處于“過渡區(qū)”，脈動水流瞬時變化即可使其進入輕產(chǎn)物，造成錯配。2.【單選】重介質(zhì)旋流器內(nèi)懸浮液密度ρs與入料壓力P的關系，下列經(jīng)驗式正確的是（經(jīng)驗系數(shù)k=0.012，單位統(tǒng)一）。A.ρs=1.4+0.012PB.ρs=1.4+0.012/PC.ρs=1.4+0.012√PD.ρs=1.4+0.012P2答案：C解析：工業(yè)實測表明，旋流器內(nèi)有效分選密度與入口壓力的平方根呈線性正相關，壓力升高，離心力場增強，懸浮液濃縮效應使ρs提高。3.【填空】已知跳汰機篩下水量Q=180m3/h，床層長度L=4.2m，寬度B=2.4m，則篩下水的比負荷q=____m3/(m2·h)。答案：17.86解析：q=Q/(L·B)=180/(4.2×2.4)=17.86。4.【判斷】在重介質(zhì)分選過程中，磁鐵礦粉的真密度越高，則相同體積濃度下懸浮液黏度越低。（）答案：錯誤解析：真密度高意味著同體積濃度下固體質(zhì)量濃度升高，顆粒間碰撞概率增大，懸浮液黏度反而上升。5.【簡答】簡述跳汰分選“床層松散度”對分選精度的影響機理。答案：床層松散度直接決定顆粒間空隙率。松散度不足，高密度顆粒難以穿透床層進入重產(chǎn)物，造成輕產(chǎn)物污染；松散度過大，顆粒間碰撞減少，分層速度下降，錯配率升高。最佳松散度使顆粒群處于“微懸浮”狀態(tài)，密度差異轉化為沉降速度差，實現(xiàn)精準分層。6.【計算】某跳汰機處理量Q=350t/h，入料灰分Aar=32%，輕產(chǎn)物灰分A1=12%，重產(chǎn)物灰分A2=78%，求輕產(chǎn)物產(chǎn)率γ1與分選效率η（按灰分）。答案：γ1=(A2?Aar)/(A2?A1)=(78?32)/(78?12)=46/66=69.70%η=γ1×(Aar?A1)/(Aar×(1?A1/100))=0.697×(32?12)/(32×0.88)=0.697×20/28.16=49.5%解析：利用灰分平衡與分配率公式，分選效率僅49.5%，說明錯配嚴重，需調(diào)整風水制度。二、重介質(zhì)懸浮液物理化學性質(zhì)7.【單選】下列四種磁鐵礦粉，最適合配制1.80g/cm3高密度懸浮液的是A.?200目含量85%，比飽和磁化強度75Am2/kgB.?200目含量92%，比飽和磁化強度65Am2/kgC.?200目含量95%，比飽和磁化強度70Am2/kg，表面氧化率2%D.?200目含量98%，比飽和磁化強度60Am2/kg，表面氧化率8%答案：C解析：高?200目、高磁化強度、低氧化率三者兼顧，可在高濃度下仍保持低黏度與良好穩(wěn)定性。8.【填空】用磁鐵礦粉配制ρs=1.50g/cm3懸浮液，已知磁鐵礦真密度δ=5.0g/cm3，則體積固體濃度Cv=____%。答案：10.0解析：Cv=(ρs?ρw)/(δ?ρw)=(1.50?1.00)/(5.00?1.00)=0.125，即12.5%（體積分數(shù)）。9.【判斷】添加少量蒙脫土可提高磁鐵礦懸浮液穩(wěn)定性，但會顯著降低懸浮液流變指數(shù)n。（）答案：正確解析：蒙脫土呈片狀，形成“卡片屋”結構，提高屈服應力，使懸浮液由假塑性向帶屈服假塑性轉變，n值減小。10.【簡答】說明“懸浮液老化”現(xiàn)象及其對重介分選的負面效應。答案：老化指磁鐵礦顆粒表面氧化、棱角鈍化、微粉團聚，導致懸浮液黏度上升、穩(wěn)定性過剩、密度調(diào)節(jié)滯后。分選層面表現(xiàn)為：密度波動周期延長，分選密度漂移，輕產(chǎn)物帶介量升高，介耗增加5%～15%，嚴重時需更換新介。11.【計算】某重介車間日處理原煤1.8萬t，介耗指標0.65kg/t，磁鐵礦粉價格1100元/t，年作業(yè)330d，求年介耗成本。答案：1.8×10?×0.65×330×1100/1000=422.9萬元解析：直接乘法，注意單位換算。三、跳汰機結構與工作參數(shù)12.【單選】篩下空氣室跳汰機與側鼓式相比，下列說法錯誤的是A.空氣室靠近篩板，脈動響應快B.單位面積能耗降低約8%C.適合6～80mm寬粒級分選D.篩板易磨損，維修周期縮短答案：D解析：篩下空氣室跳汰機篩板受氣流緩沖，磨損反而減輕，維修周期延長。13.【填空】某跳汰機風閥采用旋轉蝶閥，閥盤開口角θ=60°，則進氣期占整個周期比例=____%。答案：33.3解析：蝶閥開口角與周期比例呈線性，θ=60°占1/3。14.【判斷】跳汰頻率f由臨界松散度公式f=√(g(ρh?ρl)/ρl·H)推導，其中H為床層名義高度。（）答案：錯誤解析：該式為理論估算，實際f需考慮顆粒粒群阻尼、水流阻力，經(jīng)驗修正系數(shù)0.4～0.7。15.【簡答】闡述“復振跳汰”技術的實質(zhì)及其對細粒分選的貢獻。答案：復振即在主脈動上疊加高頻微幅振動，頻率50～80Hz，振幅2～4mm。其作用是破壞細粒間毛細黏結力，降低顆粒間“架橋”概率，使?6mm粒級松散度提高10%～15%，從而顯著降低錯配物含量，Ep值下降0.015。16.【計算】跳汰機篩板傾角α=2°，橫向水流速度v=0.18m/s，求顆粒沿篩面方向受力分量與垂直方向分量比值。答案：tanα=0.0349，比值=0.0349解析：受力分解，水平/垂直=tanα。四、重介質(zhì)旋流器與動態(tài)分選17.【單選】二產(chǎn)品重介旋流器分選密度ρ50與溢流密度ρo、底流密度ρu的關系，經(jīng)驗式為A.ρ50=(ρo+ρu)/2B.ρ50=ρo+0.2(ρu?ρo)C.ρ50=ρo+0.4(ρu?ρo)D.ρ50=ρu?0.2(ρu?ρo)答案：C解析：工業(yè)試驗統(tǒng)計，分配曲線中心密度ρ50約位于溢流與底流密度之間40%處。18.【填空】已知旋流器溢流口直徑Do=280mm，底流口直徑Du=140mm，則面積比Ar=____。答案：4.0解析：Ar=(Do/Du)2=(280/140)2=4。19.【判斷】重介旋流器給料壓力升高，則底流懸浮液密度降低。（）答案：錯誤解析：壓力升高，離心力增大，底流濃縮加劇，密度升高。20.【簡答】解釋“空氣柱”對重介旋流器分選精度的影響及抑制措施。答案：空氣柱為旋流器中心負壓吸入空氣形成的空腔，直徑過大將占據(jù)有效分選區(qū)，導致中心密度梯度消失，輕顆粒短路進入底流。抑制措施：1.給料箱液封，保持0.8～1.2m水柱背壓；2.溢流管插入深度延長至錐段上沿；3.底流口加背壓閥，調(diào)節(jié)背壓0.02～0.04MPa。21.【計算】某Φ850mm旋流器給料量Q=750m3/h，給料密度ρf=1.45g/cm3，求入口流速v。答案：入口直徑Di=250mm，A=πDi2/4=0.0491m2，v=Q/(3600·A)=750/(3600×0.0491)=4.24m/s解析：注意單位換算，Q取m3/s。五、重力分選效果評定22.【單選】下列指標中，對“數(shù)量效率”計算無直接影響的是A.入料產(chǎn)率B.輕產(chǎn)物產(chǎn)率C.輕產(chǎn)物灰分D.理論分選密度答案：C解析：數(shù)量效率ηn=γ實際/γ理論×100%，僅與產(chǎn)率相關，與灰分無關。23.【填空】某跳汰分配曲線δ50=1.565g/cm3，δ25=1.485g/cm3，δ75=1.645g/cm3，則Ep=____。答案：0.080解析：Ep=(δ75?δ25)/2=(1.645?1.485)/2=0.080。24.【判斷】若某重介旋流器Ep=0.035，則其分選精度高于跳汰Ep=0.055。（）答案：正確解析：Ep越小，分選越精確。25.【簡答】寫出“污染指標”定義式，并說明其與傳統(tǒng)Ep的區(qū)別。答案：污染指標C=（輕產(chǎn)物中大于分選密度顆粒量+重產(chǎn)物中小于分選密度顆粒量）/入料量×100%。Ep僅反映分配曲線斜率，而C直接量化錯配物總量，可跨設備比較。26.【計算】某原煤?1.4g/cm3級含量42%，灰分8%；+1.8g/cm3級含量28%，灰分76%。按“中間煤”理論，計算δp=1.60g/cm3時理論產(chǎn)率與灰分。答案：理論輕產(chǎn)物產(chǎn)率γ1=42+(1.60?1.40)/(1.80?1.40)×(100?42?28)=42+0.5×30=57%理論輕產(chǎn)物灰分A1=(42×8+15×22)/57=10.4%解析：中間煤按線性插值，灰分亦線性。六、介質(zhì)回收與磁選系統(tǒng)27.【單選】磁選機尾礦介耗超標，最先應檢查A.磁系偏角B.筒體轉速C.給礦濃度D.磁感應強度答案：C解析：給礦濃度升高，磁團聚包裹脈石，導致尾礦帶介。28.【填空】磁選回收率εm=99.2%，入介量G=25t/h，則尾礦損失介質(zhì)量=____kg/h。答案：200解析：25×1000×(1?0.992)=200kg/h。29.【判斷】采用“細篩+磁選”流程比直接磁選可降低介耗15%～25%。（）答案：正確解析：細篩預先脫除0.5～1mm煤泥，減少磁選機負荷，降低尾礦帶介。30.【簡答】說明磁鐵礦粉“剩磁”對回收系統(tǒng)的利弊。答案：剩磁高利于磁團聚，加快沉降，提高磁選機處理能力；但剩磁過高形成“磁拱”，堵塞脫介篩縫隙，使篩上帶介增加，需安裝退磁器，將剩磁降至<8kA/m。31.【計算】某脫介篩篩面寬3.0m，長6.0m，單位負荷Qa=18t/(m2·h)，煤介比4:1，求每小時通過磁選機的懸浮液量。答案：篩面積=18m2，處理煤量=18×18=324t/h，懸浮液量=324/4=81t/h解析：注意煤介比為質(zhì)量比，懸浮液密度≈1.5，體積約54m3/h。七、粗煤泥重力分選與輔助設備32.【單選】TBS（干擾床分選機）上升水流速v=0.92cm/s，若粗煤泥中石英顆粒δ=2.65g/cm3，臨界沉降速度v0=1.05cm/s，則該顆粒將A.進入溢流B.進入底流C.懸浮在床層頂部D.懸浮在床層底部答案：C解析：v<v0，顆粒受力平衡，懸浮在頂部形成“浮砂層”。33.【填空】螺旋分選機圈數(shù)N=7，螺距P=0.45m，槽直徑D=0.9m，則縱向總長度L=____m。答案：πDN=3.14×0.9×7=19.8m解析：螺旋線展開長度。34.【判斷】水力旋流器用于粗煤泥分級時，錐比（Du/Do）越大，溢流粒度越細。（）答案：錯誤解析：錐比大，底流口大，粗顆粒易排出，溢流粒度變粗。35.【簡答】闡述“上升水預松動”對TBS分選密度的調(diào)節(jié)機理。答案：預松動段位于TBS底部，引入30%總水量，形成微流化區(qū)，使入料顆粒提前松散，避免“堆積”造成密度漂移；通過PID調(diào)節(jié)預松動水量，可在±0.02g/cm3范圍內(nèi)微調(diào)分選密度，響應時間<30s。36.【計算】某TBS處理量Q=90t/h，入料粒度1～0.25mm，分選密度δp=1.55g/cm3，測得底流產(chǎn)率γu=38%，灰分Au=35%，溢流灰分Ao=9%，計算數(shù)量效率ηn（理論δp=1.55時輕產(chǎn)率61%）。答案：ηn=γo,實際/γo,理論=(100?38)/61=62/61=101.6%解析：>100%說明實際分選密度略低于1.55，需略降上升水速。八、流程設計與計算綜合37.【單選】某廠采用“跳汰+重介旋流器”聯(lián)合流程，跳汰輕產(chǎn)物去重介再選，其目的主要是A.提高整體產(chǎn)率B.降低重介負荷C.減少跳汰循環(huán)量D.提高精煤發(fā)熱量答案：D解析：跳汰輕產(chǎn)物仍含夾矸，重介再選可降灰0.8%～1.2%，提高發(fā)熱量200～300kcal/kg。38.【填空】某重介車間兩產(chǎn)品平衡：入料300t/h，γ1=65%，γ2=35%，磁選機共4臺，單臺處理懸浮液能力250m3/h，則每臺磁選機平均煤漿負荷=____t/h。答案：300/4=75t/h解析：按煤量平均分配，與懸浮液體積無關。39.【判斷】在重力分選流程中，設置“煤泥重介”系統(tǒng)可有效回收?0.5mm精煤，但介耗將提高0.3kg/t。（）答案：正確解析：煤泥重介需超細磁鐵礦粉，?325目>90%，比表面積大，介耗升高。40.【簡答】畫出“跳汰—螺旋—TBS—浮選”聯(lián)合流程框圖，并說明各段功能。答案：原煤→分級篩（13mm）→跳汰（排矸）→螺旋（1～0.15mm粗煤泥分選）→TBS（0.5～0.15mm精煤回收）→浮選（<0.15mm）。功能：跳汰預排矸，降低后續(xù)負荷；螺旋處理跳汰溢流粗煤泥，減少TBS入量；TBS提高粗煤泥回收率；浮選保證細粒精煤不丟失。41.【計算】某廠年入洗量4.2Mt，精煤產(chǎn)率γ=68%，灰分Ad=10.5%，銷售價780元/t；矸石產(chǎn)率γg=18%，運輸處置費18元/t；介耗0.7kg/t，磁鐵礦粉1100元/t；電耗7.2kWh/t，電價0.65元/kWh；其他加工費25元/t。求噸煤利潤（原煤到廠價420元/t）。答案：精煤收入=0.68×780=530.4元矸石費用=0.18×18=3.24元介耗成本=0.7×1100/1000=0.77元電耗成本=7.2×0.65=4.68元其他成本=25元總成本=420+0.77+4.68+25=450.45元噸煤利潤=530.4?450.45?3.24=76.71元解析：逐項計算，注意矸石為負收入。九、智能化與新型技術42.【單選】基